[發明專利]點云拼接系統及方法

在審

• 申請號: 201210159472.2
• 申請日: 2012-05-22
• 公開（公告）號: CN103425689A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 張旨光;吳新元;饒金剛
• 申請（專利權）人: 鴻富錦精密工業（深圳）有限公司;鴻海精密工業股份有限公司
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種點云拼接方法，其特征在于，該方法包括步驟：

輸入步驟，輸入多塊待測點云數據；

解析步驟，解析出每塊待測點云數據中所有標志點的點云數據，分別將每個標志點的點云數據擬合成一個橢圓；

對齊步驟，選擇一塊點云，將該塊點云中所有標志點的集合作為基準點集，剩下的每塊點云上所有標志點的集合各作為一個移動點集，利用點云對齊方法將一個移動點集與所述標準點集進行對齊，得到該移動點集與標準點集對齊的旋轉矩陣；及

拼接步驟，利用所述旋轉矩陣及用戶設置的對齊精度，將所述移動點集所在的點云和基準點集所在的點云進行對齊，以完成所述移動點集所在的點云和基準點集所在的點云的拼接。

2.如權利要求1所述的點云拼接方法，其特征在于，所述解析步驟還包括：

修剪所述擬合的橢圓，并分別將每塊點云上修剪后的所有橢圓數據的集合存儲到一個數組中。

3.如權利要求1所述的點云拼接方法，其特征在于，所述解析步驟還包括：

檢測步驟，將一塊點云進行邊緣檢測，得到該點云上的多個封閉輪廓；

擬合步驟，利用數學法則對每個封閉輪廓擬合成橢圓，得到每個橢圓的中心坐標值和半徑值；

第一存儲步驟，將所擬合的每個橢圓的半徑值和標準橢圓的半徑值進行對比，若存在擬合的橢圓與標準橢圓的半徑差值不在允許誤差范圍內，則刪除所述半徑差值不在誤差范圍內所對應的橢圓，將剩下的橢圓的數據存儲到所述點云對應的數組中；及

若擬合的橢圓與標準橢圓的半徑差值在允許誤差范圍內，則重復檢測步驟至第一存儲步驟，直到將所有點云中處理后的橢圓的數據都存儲至對應的數組中，結束流程。

4.如權利要求3所述的點云拼接方法，其特征在于，所述數學法則為最小二乘法。

5.如權利要求3所述的點云拼接方法，其特征在于，所述檢測步驟還包括：

掃描步驟，掃描器按照設置的間隔在設定的方向上掃描一塊點云上的像素點，得到每個掃描到的像素點的像素灰度值；

計算步驟，計算上述掃描的每兩個相鄰像素點的像素灰度值的差值；

第二存儲步驟，若存在相鄰像素點的像素灰度值的差值在預設的范圍內，則將所述相鄰像素點中的較大像素灰度值對應的像素點存儲至一個存儲結構中；

第一讀取步驟，在所述存儲結構中讀取一個像素點作為第一像素點，根據包圍盒原理在所述存儲結構中查找距離所述第一像素點最近的像素點，并讀取該最近的像素點作為第二像素點；

第一判斷步驟，判斷所述第一像素點和第二像素點之間的距離是否小于用戶設置的閥值，若所述第一像素點和第二像素點之間的距離小于用戶設置的閥值，則執行第二判斷步驟，若所述第一像素點和第二像素點之間的距離不小于用戶設置的閥值，則在所述存儲結構中讀取下一個像素點作為第一像素點，查找距離該第一像素點距離最近像素點，并讀取該查找到的像素點作為第二像素點，重復執行該第一判斷步驟；

第二判斷步驟，判斷所述存儲結構中是否還存在沒有讀取的像素點，若所述存儲結構中存在沒有讀取的像素點，則執行第二讀取步驟，若所述存儲結構中不存在沒有讀取的像素點，則執行第三存儲步驟；

第二讀取步驟，以所述第二像素點作為新的第一像素點，在所述存儲結構中除去上述第一像素點以外剩下的像素點中查找距離該新的第一像素點最近的像素點，并讀取該查找到的像素點作為新的第二像素點，并執行第一判斷步驟；及

第三存儲步驟，將所述第一像素點和第二像素點存儲至隊列中，該隊列中的所有像素點組成一個封閉輪廓。